識(shí)別上圖二維碼報(bào)名觀看用鋼量分析直播課 一 設(shè)計(jì)師疑問 同一個(gè)計(jì)算模型,,墻肢計(jì)算配筋基本一致,對(duì)于計(jì)算控制的邊緣構(gòu)件配筋結(jié)果,,為什么PKPM配筋面積比YJK大,?
二 結(jié)論 1. 對(duì)于計(jì)算控制的邊緣構(gòu)件配筋面積,PKPM默認(rèn)考慮豎向分布筋貢獻(xiàn),,YJK默認(rèn)不考慮,。 2. 按照規(guī)范及合力點(diǎn)的位置,邊緣構(gòu)件輪廓范圍內(nèi)均包括墻肢端部主筋及部分豎向分布筋,。 3. 端部主筋求解的前提是豎向分布筋均勻分布于主筋合力點(diǎn)內(nèi),,因此計(jì)算控制邊緣構(gòu)件時(shí)應(yīng)考慮其范圍內(nèi)豎向分布筋,最終配筋為墻肢計(jì)算配筋疊加邊緣構(gòu)件范圍內(nèi)的豎向分布筋,。 4. YJK軟件默認(rèn)不考慮豎向分布筋,,但是在“高級(jí)參數(shù)”下提供了相關(guān)考慮豎向分布筋的參數(shù),選擇以后,,生成的邊緣構(gòu)件配筋結(jié)果和PKPM邊緣構(gòu)件結(jié)果一致,。 5. 如果YJK中默認(rèn)不考慮豎向分布筋,雖然YJK的邊緣構(gòu)件面積結(jié)果和所謂設(shè)計(jì)師預(yù)期顯示的結(jié)果一致,,但其計(jì)算結(jié)果較PKPM的邊緣構(gòu)件偏小,。 三 問題原因分析 下面以一個(gè)典型結(jié)構(gòu)為例,從軟件墻肢計(jì)算結(jié)果出發(fā),,分析差異的原因,。 PKPM與YJK對(duì)于剪力墻配筋結(jié)果的表示提供均兩張簡(jiǎn)圖,一張是各個(gè)剪力墻單墻肢計(jì)算的配筋結(jié)果,,另一張是剪力墻邊緣構(gòu)件配筋結(jié)果,。剪力墻單墻肢的暗柱主筋給出的是計(jì)算值,如果計(jì)算值小于零則取零,,并不考慮構(gòu)造要求,;而邊緣構(gòu)件簡(jiǎn)圖中的配筋結(jié)果則同時(shí)考慮了鋼筋的計(jì)算值和構(gòu)造值,即二者取大,。其中,,計(jì)算控制的邊緣構(gòu)件配筋面積,PKPM默認(rèn)考慮豎向分布筋貢獻(xiàn),,YJK默認(rèn)不考慮,。下面從剪力墻配筋計(jì)算過程出發(fā),分析邊緣構(gòu)件是否應(yīng)該考慮豎向分布筋的貢獻(xiàn)及豎向分布筋考慮與否對(duì)邊緣構(gòu)件配筋量的影響,。 例如,,某剪力墻結(jié)構(gòu)算例,標(biāo)準(zhǔn)層層高均為3300mm,,剪力墻抗震等級(jí)二級(jí),,豎向分布筋配筋率為0.30%。以下選取二層邊緣構(gòu)件YBZ1與YBZ2對(duì)比如圖1,,圖2為PKPM與YJK的配筋簡(jiǎn)圖及邊緣構(gòu)件設(shè)計(jì)結(jié)果,。由配筋簡(jiǎn)圖可知兩軟件剪力墻段的暗柱主筋計(jì)算值基本一致,但是PKPM邊緣構(gòu)件結(jié)果均比YJK大,,其中,,YBZ1配筋大120mm2,相對(duì)差異6.96%,,YBZ2配筋大468mm2,,相對(duì)差異9.16%。 圖1 剪力墻結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)層 (a)PKPM (b)YJK 圖2 配筋簡(jiǎn)圖及邊緣構(gòu)件設(shè)計(jì)結(jié)果 3.1 YBZ1差異分析 (1)由于計(jì)算控制邊緣構(gòu)件的設(shè)計(jì)結(jié)果源自于單個(gè)墻肢的計(jì)算配筋,,且暗柱輪廓范圍內(nèi)均包括墻肢端部主筋及部分豎向分布筋如圖3所示,,下面對(duì)比PKPM與YJK 1號(hào)墻肢的計(jì)算過程,。 圖3 邊緣構(gòu)件輪廓 a)PKPM單個(gè)墻肢計(jì)算 1號(hào)墻肢構(gòu)件信息如圖4所示,使用PKPM自帶工具箱校核計(jì)算結(jié)果如圖5所示,,可見結(jié)果一致,。查看計(jì)算書如圖6,可知主筋計(jì)算是基于墻肢兩側(cè)鋼筋合力點(diǎn)(Cov=200)之間剪力墻截面均勻配置豎向分布筋的基礎(chǔ)上得出的,??赡茉O(shè)計(jì)師會(huì)有疑問,豎向分布筋間距不是200mm么,,那么距合力點(diǎn)內(nèi)側(cè)小于200mm范圍內(nèi)墻肢截面并沒有豎向分布筋吧,?其實(shí)這是構(gòu)造的概念,計(jì)算則是以分布筋配筋率為基礎(chǔ),,即距合力點(diǎn)內(nèi)側(cè)多小的范圍內(nèi),,都有0.3%的豎向分布筋參與計(jì)算。 圖4 PKPM1號(hào)墻肢構(gòu)件信息 圖5 1號(hào)墻肢工具箱校核 圖6 1號(hào)墻肢工具箱校核計(jì)算書 b)YJK單個(gè)墻肢計(jì)算 1號(hào)墻肢構(gòu)件信息如圖7所示,,使用YJK【設(shè)計(jì)結(jié)果-計(jì)算書-構(gòu)件詳細(xì)】查看1號(hào)墻肢計(jì)算過程如圖8所示,。可知主筋計(jì)算是基于墻肢兩側(cè)鋼筋合力點(diǎn)(aa=200)之間剪力墻截面均勻配置豎向分布筋的基礎(chǔ)上得出的,。 圖7 YJK1號(hào)墻肢構(gòu)件信息 圖8 YJK計(jì)算過程 綜上,,YJK墻肢計(jì)算與PKPM一致,主筋計(jì)算均是基于墻肢兩側(cè)鋼筋合力點(diǎn)(aa=200)之間剪力墻截面均勻配置豎向分布筋的基礎(chǔ)上得出的,,而暗柱輪廓內(nèi)不僅包含暗柱主筋,,也包含部分豎向分布筋。 (2)YBZ1配筋計(jì)算過程 a)PKPM邊緣構(gòu)件計(jì)算如下,,即墻肢主筋面積與暗柱范圍內(nèi)計(jì)算用豎向分布筋的面積之和為邊緣構(gòu)件結(jié)果,,與電算結(jié)果一致。 b)YJK邊緣構(gòu)件計(jì)算如下,,墻肢主筋面積即為邊緣構(gòu)件結(jié)果,,與電算結(jié)果一致。 3.2 YBZ2差異分析 (1)YBZ2由1號(hào)墻肢和2號(hào)墻肢組成,,由于計(jì)算控制邊緣構(gòu)件的設(shè)計(jì)結(jié)果源自于單個(gè)墻肢的計(jì)算配筋,,需要分別對(duì)比PKPM與YJK對(duì)于兩個(gè)墻肢的計(jì)算過程。 1號(hào)墻肢的計(jì)算如上所述,,2號(hào)墻肢的算法同1號(hào)墻肢,,不再贅述,差別僅在于鋼筋合力點(diǎn)的取值,,由于墻肢較短,,兩軟件均取鋼筋合力點(diǎn)距墻肢邊緣的距離為40mm,如圖9中兩軟件構(gòu)件信息所示,。 (a)PKPM (b)YJK 圖9 2號(hào)墻肢構(gòu)件信息 (2)YBZ2配筋計(jì)算過程 a)PKPM邊緣構(gòu)件計(jì)算如下:如圖10所示,,YBZ2由1號(hào)墻肢下端邊緣構(gòu)件a,、2號(hào)墻肢左端邊緣構(gòu)件b及右端邊緣構(gòu)件c組合而成。 圖10 YBZ2配筋過程示意 1號(hào)墻肢下端邊緣構(gòu)件a配筋面積為: 2號(hào)墻肢下端邊緣構(gòu)件b配筋面積為: 2號(hào)墻肢下端邊緣構(gòu)件c配筋面積為: YBZ2配筋面積如下,,與電算邊緣構(gòu)件結(jié)果一致,。 b)YJK邊緣構(gòu)件計(jì)算過程與PKPM一致,也是圖9中邊緣構(gòu)件abc的組合,,差異處為未考慮豎向分布筋貢獻(xiàn),即YBZ2構(gòu)件位置直線墻肢端部主筋的直接求和: 與電算結(jié)果一致,。 3.3 豎向分布筋參數(shù)及結(jié)果對(duì)比 YJK軟件提供的考慮豎向分布筋的參數(shù)及選擇后的結(jié)果對(duì)比,。 YJK在墻肢邊緣構(gòu)件中展示的結(jié)果,是不包含墻身豎向分布筋配筋率的,。但是要考慮該結(jié)果,,在YJK軟件的“高級(jí)參數(shù)”下,如圖11所示,,選擇“邊緣構(gòu)件計(jì)算面積全部考慮墻身豎向筋配筋率”,,則邊緣構(gòu)件會(huì)得到和PKPM相同的結(jié)果。同時(shí)如果在邊緣構(gòu)件配筋中不考慮該豎向分布筋的貢獻(xiàn),,可能會(huì)導(dǎo)致不安全,,尤其當(dāng)設(shè)計(jì)中人為增加了豎向分布筋的配筋率時(shí),會(huì)引起更大的安全隱患,。 圖11 YJK軟件中選擇邊緣構(gòu)件考慮豎向分布筋配筋率 對(duì)上述的案例,,如果選擇該參數(shù)后,再重新計(jì)算,,可以看到邊緣構(gòu)件中顯示的結(jié)果,,如圖12所示,比YJK默認(rèn)的結(jié)果大,,如圖13所示,,與PKPM邊緣構(gòu)件結(jié)果一致。 圖12 YJK軟件考慮豎向分布筋邊緣構(gòu)件的結(jié)果 圖13 YJK軟件不考慮豎向分布筋邊緣構(gòu)件的結(jié)果 與不考慮豎向分布筋的結(jié)果相比,,考慮豎向分布筋后的邊緣構(gòu)件結(jié)果變大,,差異接近10%,如果設(shè)計(jì)中不考慮豎向分布筋對(duì)邊緣構(gòu)件的配筋影響,,可能導(dǎo)致邊緣構(gòu)件結(jié)果偏小而導(dǎo)致不安全,,尤其當(dāng)提高了豎向分布筋配筋率的情況下,影響會(huì)更顯著,。 3.4 總結(jié) 綜上所述,,邊緣構(gòu)件配筋面積源于邊緣構(gòu)件輪廓范圍內(nèi)直線墻肢端部主筋及部分豎向分布筋,而端部主筋求解的前提是豎向分布筋均勻分布于主筋合力點(diǎn)內(nèi),,因此計(jì)算控制邊緣構(gòu)件不應(yīng)忽略其范圍內(nèi)豎向分布筋,。 供稿丨結(jié)構(gòu)軟件事業(yè)部 審稿丨劉孝國 編輯丨湯天 責(zé)編丨張躍飛 |
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